Trioxidul de sulf este de obicei un lichid incolor. Poate exista și sub formă de gheață, cristale fibroase sau gaz. Când trioxidul de sulf este expus la aer, începe să se elibereze fum alb. Este un element integral al unei astfel de substanțe reactive precum acidul sulfuric concentrat. Este un lichid limpede, incolor, uleios și foarte coroziv. Este folosit la fabricarea de îngrășăminte, explozivi, alți acizi, industria petrolului și bateriilor plumb-acid din automobile.

Acid sulfuric concentrat: proprietăți

Acid sulfuric Se dizolvă bine în apă, este coroziv pentru metale și țesături și carbonizează lemnul și majoritatea altor substanțe organice la contact. Expunerea pe termen lung la concentrații scăzute sau expunerea pe termen scurt la concentrații mari poate avea ca rezultat efecte adverse asupra sănătății prin inhalare.

Acidul sulfuric concentrat este folosit pentru a produce îngrășăminte și alte substanțe chimice, în rafinarea petrolului, în fabricarea fierului și a oțelului și în multe alte scopuri. Deoarece are un punct de fierbere suficient de mare, poate fi folosit pentru a elibera mai mulți acizi volatili din sărurile lor. Acidul sulfuric concentrat are o puternică proprietate higroscopică. Este folosit uneori ca agent de uscare pentru deshidratare (eliminarea apei metoda chimica) a multor compuși, cum ar fi carbohidrații.

Reacții cu acid sulfuric

Acidul sulfuric concentrat reacționează într-un mod neobișnuit la zahăr, lăsând în urmă o masă neagră spongioasă fragilă de carbon. O reacție similară se observă atunci când este expus la piele, celuloză și alte fibre vegetale și animale. Când acidul concentrat este amestecat cu apă, se eliberează o cantitate mare de căldură, suficientă pentru a fierbe instantaneu. Pentru diluare, trebuie adăugat încet în apă rece cu agitare constantă pentru a limita acumularea de căldură. Acidul sulfuric reacționează cu lichidul, formând hidrați cu proprietăți pronunțate.

caracteristici fizice

Un lichid incolor și inodor într-o soluție diluată are un gust acru. Acidul sulfuric este extrem de agresiv atunci când este expus la piele și la toate țesuturile corpului, la contact direct provoacă arsuri grave. În forma sa pură, H 2 SO4 nu este un conductor de electricitate, dar situația se schimbă în sens invers odată cu adăugarea de apă.

Unele proprietăți sunt că greutatea moleculară este de 98,08. Punctul de fierbere este de 327 de grade Celsius, punctul de topire -2 grade Celsius. Acidul sulfuric este un acid mineral puternic și unul dintre principalele produse ale industriei chimice datorită utilizării sale comerciale largi. Se formează în mod natural din oxidarea materialelor sulfurate, cum ar fi sulfura de fier.

Proprietățile chimice ale acidului sulfuric (H 2 SO4) se manifestă în diferite reacții chimice:

1. Când interacționează cu alcalii, se formează două serii de săruri, inclusiv sulfați.
2. Reacționează cu carbonați și hidrocarbonați pentru a forma săruri și dioxid de carbon(CO2).
3. Afectează metalele în mod diferit, în funcție de temperatură și gradul de diluție. Rece și diluat dă hidrogen, fierbinte și concentrat dă emisii de SO2.
4. La fierbere, o soluție de H 2 SO4 (acid sulfuric concentrat) se descompune în trioxid de sulf (SO 3) și apă (H 2 O). Proprietățile chimice includ și rolul unui agent oxidant puternic.

pericol de foc

Acidul sulfuric este foarte reactiv pentru a aprinde materiale combustibile fine la contact. Când sunt încălzite, încep să se elibereze gaze foarte toxice. Este exploziv și incompatibil cu un număr mare de substanțe. La temperaturi si presiuni ridicate, destul de agresiv modificări chimice si deformare. Poate reacționa violent cu apa și alte lichide, provocând stropire.

pericol pentru sanatate

Acidul sulfuric corodează toate țesuturile corpului. Inhalarea vaporilor poate provoca leziuni pulmonare grave. Deteriorarea membranei mucoase a ochilor poate duce la pierderea completă a vederii. Contactul cu pielea poate provoca necroză severă. Chiar și câteva picături pot fi fatale dacă acidul are acces la trahee. Expunerea cronică poate provoca traheobronșită, stomatită, conjunctivită, gastrită. Pot apărea perforații gastrice și peritonită, însoțite de colaps circulator. Acidul sulfuric este o substanță foarte caustică care trebuie manipulată cu grijă extremă. Semnele și simptomele la expunere pot fi severe și includ salivare, sete intensă, dificultăți la înghițire, durere, șoc și arsuri. Varsatul este de obicei de culoarea cafelei macinate. Expunerea acută prin inhalare poate duce la strănut, răgușeală, sufocare, laringită, dispnee, iritație tractului respiratorși dureri în piept. De asemenea, pot apărea sângerări din nas și gingii, edem pulmonar, bronșită cronică și pneumonie. Expunerea pielii poate duce la arsuri dureroase severe și dermatită.

Primul ajutor

1. Mutați victimele la aer curat. Personalul de urgență trebuie să evite expunerea la acid sulfuric în timp ce face acest lucru.
2. Evaluați semnele vitale, inclusiv pulsul și frecvența respiratorie. Dacă nu este detectat un puls, efectuați resuscitarea, în funcție de leziunile suplimentare primite. Dacă respirația este prezentă și dificilă, asigurați-vă sprijin respirator.
3. Scoateți hainele murdare cât mai curând posibil.
4. În caz de contact cu ochii, clătiți cu apă caldă timp de cel puțin 15 minute; pentru piele, spălați cu apă și săpun.
5. Când inhalați vapori toxici, clătiți-vă gura cu multă apă, beți și auto-induceți vărsăturile este interzisă.
6. Aduceți rănitul la o unitate medicală.

proprietăți fizice.

Acidul sulfuric pur 100% (monohidrat) este un lichid uleios incolor care se solidifică într-o masă cristalină la +10 °C. Acidul sulfuric reactiv are de obicei o densitate de 1,84 g/cm3 şi conţine aproximativ 95% H2S04. Se întărește doar sub -20 °C.

Punctul de topire al monohidratului este de 10,37 °C cu o căldură de fuziune de 10,5 kJ/mol. În condiții normale, este un lichid foarte vâscos cu o constantă dielectrică foarte mare (e = 100 la 25 °C). Disocierea electrolitică proprie nesemnificativă a monohidratului are loc în paralel în două direcții: [Н 3 SO 4 + ]·[НSO 4 - ] = 2 10 -4 și [Н 3 О + ]·[НS 2 О 7 - ] = 4 10 - 5 . Compoziția sa moleculară-ionică poate fi aproximativ caracterizată prin următoarele date (în %):

H2SO4 HSO4- H3SO4+ H3O+ HS 2 O 7 - H2S2O7 99,5 0,18 0,14 0,09 0,05 0,04

Când se adaugă chiar și cantități mici de apă, disocierea devine predominantă conform schemei:

H2O + H2S04<==>H3O++ + HSO4-

Proprietăți chimice.

H2SO4 este un acid dibazic puternic.

H2SO4<-->H + + HSO 4 -<-->2H + + SO 4 2-

Prima etapă (pentru concentrații medii) duce la o disociere de 100%:

K 2 \u003d ( ) / \u003d 1,2 10 -2

1) Interacțiunea cu metalele:

A) acidul sulfuric diluat dizolvă numai metalele care se află în seria de tensiuni la stânga hidrogenului:

Zn 0 + H 2 + 1 SO 4 (razb) --> Zn + 2 SO 4 + H 2 O

b) H2+6SO4 concentrat - un agent oxidant puternic; atunci când interacționează cu metale (cu excepția Au, Pt), acesta poate fi redus la S +4 O 2, S 0 sau H 2 S -2 (Fe, Al, Cr, de asemenea, nu reacționează fără încălzire - sunt pasivați):

2Ag 0 + 2H 2 +6 SO 4 --> Ag 2 + 1 SO 4 + S + 4 O 2 + 2H 2 O

8Na 0 + 5H 2 +6 SO 4 --> 4Na 2 +1 SO 4 + H 2 S -2 + 4H 2 O

2) H2S +6O4 concentrat reactioneaza când este încălzit cu unele nemetale datorită proprietăților sale puternice de oxidare, transformându-se în compuși cu sulf cu o stare de oxidare inferioară, (de exemplu, S + 4 O 2):

С 0 + 2H 2 S +6 O 4 (conc) --> C +4 O 2 + 2S +4 O 2 + 2H 2 O

S 0 + 2H 2 S + 6 O 4 (conc) --> 3S + 4 O 2 + 2H 2 O

2P 0 + 5H 2 S +6 O 4 (conc) --> 5S +4 O 2 + 2H 3 P +5 O 4 + 2H 2 O

3) cu oxizi bazici:

CuO + H2SO4 --> CuSO4 + H2O

CuO + 2H + --> Cu2+ + H2O

4) cu hidroxizi:

H2S04 + 2NaOH --> Na2S04 + 2H2O

H + + OH - --> H2O

H2S04 + Cu(OH)2 --> CuS04 + 2H2O

2H + + Cu(OH)2 --> Cu2+ + 2H2O

5) reacții de schimb cu săruri:

BaCI2 + H2S04 --> BaS04 + 2HCI

Ba2+ + SO42- --> BaSO4

Formarea unui precipitat alb de BaSO 4 (insolubil în acizi) este utilizată pentru a identifica acidul sulfuric și sulfații solubili.

Monohidratul (acid sulfuric pur, 100%) este un solvent ionizant cu caracter acid. Sulfații multor metale se dizolvă bine în ea (transformându-se în bisulfați), în timp ce sărurile altor acizi se dizolvă, de regulă, numai dacă solvoliza lor este posibilă (cu conversie în bisulfați). Acidul azotic se comportă în monohidrat ca bază slabă

HNO3 + 2H2SO4<==>H 3 O + + NO 2 + + 2 HSO 4 -

percloric - ca un acid foarte slab

H 2 SO 4 + HClO 4 = H 3 SO 4 + + ClO 4 -

Acizii fluorosulfonic și clorosulfonic sunt oarecum mai puternici (HSO 3 F > HSO 3 Cl > HClO 4). Monohidratul dizolvă bine multe substanțe organice care conțin atomi cu perechi de electroni neîmpărțiți (capabile să atașeze un proton). Unele dintre acestea pot fi apoi izolate înapoi neschimbate prin simpla diluare a soluției cu apă. Monohidratul are o constantă crioscopică ridicată (6,12°) și este uneori folosit ca mediu pentru determinarea greutăților moleculare.

H2SO4 concentrat este un agent oxidant destul de puternic, mai ales atunci când este încălzit (de obicei este redus la SO2). De exemplu, oxidează HI și parțial HBr (dar nu HCl) pentru a elibera halogeni. De asemenea, oxidează multe metale - Cu, Hg etc. (în timp ce aurul și platina sunt stabile în raport cu H2SO4). Deci interacțiunea cu cuprul merge conform ecuației:

Cu + 2 H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + H 2 O

Acţionând ca un agent de oxidare, acidul sulfuric este de obicei redus la SO2. Cu toate acestea, poate fi redus la S și chiar H 2 S cu cei mai puternici agenți reducători.Acidul sulfuric concentrat reacționează cu hidrogenul sulfurat conform ecuației:

H 2 SO 4 + H 2 S \u003d 2H 2 O + SO 2 + S

De remarcat că este și parțial restaurat hidrogen gazosși, prin urmare, nu poate fi folosit pentru uscare.

Orez. 13. Conductivitatea electrică a soluțiilor de acid sulfuric.

Dizolvarea acidului sulfuric concentrat în apă este însoțită de o eliberare semnificativă de căldură (și o oarecare scădere a volumului total al sistemului). Monohidratul aproape nu conduce electricitatea. În schimb, soluțiile apoase de acid sulfuric sunt buni conductori. După cum se vede în fig. 13, aproximativ 30% acid are conductivitatea electrică maximă. Minimul curbei corespunde unui hidrat cu compoziţia H 2 SO 4 · H 2 O.

Eliberarea de căldură la dizolvarea monohidratului în apă este (în funcție de concentrația finală a soluției) de până la 84 kJ/mol H2SO4. Dimpotrivă, amestecând 66% acid sulfuric, prerăcit la 0 °C, cu zăpadă (1:1 în greutate), se poate obține o scădere a temperaturii, până la -37 °C.

Modificarea densității soluțiilor apoase de H2SO4 cu concentrația sa (% în greutate) este prezentată mai jos:

5 10 20 30 40 50 60 15 °С 1,033 1,068 1,142 1,222 1,307 1,399 1,502 25 °С 1,030 1,064 1,137 1,215 1,299 1,391 1,494

70 80 90 95 97 100 15 °С 1,615 1,732 1,820 1,839 1,841 1,836 25 °С 1,606 1,722 1,809 1,829 1,831 1,827

După cum se poate observa din aceste date, determinarea densității concentrației de acid sulfuric peste 90 wt. % devine destul de inexact.

Presiunea vaporilor de apă peste soluții de H 2 SO 4 de diferite concentrații la diferite temperaturi este prezentată în fig. 15. Acidul sulfuric poate acționa ca agent de uscare numai atâta timp cât presiunea vaporilor de apă peste soluția sa este mai mică decât presiunea sa parțială în gazul care se usucă.

Orez. 15. Presiunea vaporilor de apă.

Orez. 16. Puncte de fierbere peste soluții de H 2 SO 4 . soluţii de H2SO4.

Când se fierbe o soluție diluată de acid sulfuric, apa este distilată din ea, iar punctul de fierbere crește până la 337 ° C, când începe să distileze 98,3% H 2 SO 4 (Fig. 16). Dimpotrivă, excesul de anhidridă sulfurică se volatilizează din soluții mai concentrate. Aburul acidului sulfuric care fierbe la 337 °C este parțial disociat în H2O și SO3, care se recombină la răcire. Punctul de fierbere ridicat al acidului sulfuric îi permite să fie utilizat pentru a izola acizii volatili din sărurile lor (de exemplu, HCl din NaCl) atunci când este încălzit.

Chitanță.

Monohidratul poate fi obţinut prin cristalizarea acidului sulfuric concentrat la -10°C.

Producția de acid sulfuric.

etapa 1. Cuptor de pirita.

4FeS 2 + 11O 2 --> 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + Q

Procesul este eterogen:

1) pirita de fier de măcinat (pirită)

2) metoda „pat fluidizat”.

3) 800°С; îndepărtarea excesului de căldură

4) creșterea concentrației de oxigen din aer

a 2-a etapă.După curățare, uscare și schimb de căldură, dioxidul de sulf intră în aparatul de contact, unde este oxidat la anhidridă sulfurică (450 ° C - 500 ° C; catalizator V 2 O 5):

2SO2 + O2<-->2SO3

a 3-a etapă. Turn de absorbție:

nSO 3 + H 2 SO 4 (conc) --> (H 2 SO 4 nSO 3) (oleum)

Apa nu poate fi folosită din cauza formării de ceață. Aplicați duze ceramice și principiul contracurentului.

Aplicație.

Tine minte! Acidul sulfuric trebuie turnat în apă în porții mici, și nu invers. În rest, violent reactie chimica care ar putea duce la arsuri grave.

Acidul sulfuric este unul dintre produsele principale ale industriei chimice. Se duce la producerea de îngrășăminte minerale (superfosfat, sulfat de amoniu), diverși acizi și săruri, medicamente și detergenți, coloranți, fibre artificiale, explozivi. Este folosit în metalurgie (descompunerea minereurilor, de exemplu, uraniu), pentru purificarea produselor petroliere, ca desicant etc.

Practic important este faptul că acidul sulfuric foarte puternic (peste 75%) nu acționează asupra fierului. Acest lucru vă permite să îl depozitați și să îl transportați în rezervoare de oțel. Dimpotrivă, H 2 SO 4 diluat dizolvă ușor fierul cu eliberarea de hidrogen. Proprietățile oxidante nu sunt deloc tipice pentru acesta.

Acidul sulfuric puternic absoarbe umiditatea energic și, prin urmare, este adesea folosit pentru a usca gazele. Din multe substanțe organice care conțin hidrogen și oxigen, ia apa, care este adesea folosită în tehnologie. Cu aceasta (precum și proprietăți oxidante puternic H 2 SO 4) este asociat cu efectul său distructiv asupra țesuturilor vegetale și animale. Acidul sulfuric care ajunge accidental pe piele sau pe rochie în timpul lucrului trebuie spălat imediat cu multă apă, apoi umeziți zona afectată cu o soluție diluată de amoniac și clătiți din nou cu apă.

Molecule de acid sulfuric pur.

Fig.1. Diagrama legăturilor de hidrogen într-un cristal de H2SO4.

Moleculele care formează cristalul monohidrat, (HO) 2 SO 2 sunt conectate între ele prin legături de hidrogen destul de puternice (25 kJ/mol), așa cum se arată schematic în Fig. 1. Molecula (HO) 2 SO 2 în sine are structura unui tetraedru distorsionat cu un atom de sulf în apropierea centrului și este caracterizată de următorii parametri: (d (S-OH) \u003d 154 pm, PHO-S-OH \u003d 104 °, d (S \u003d O) \u003d 143 pm, ROSO \u003d 119 °.În HOSO 3 - ion, d (S-OH) \u003d 161 și d (SO) \u003d 145 pm și când merge la ionul SO 4, 2-tetraedrul capătă forma corectă și parametrii sunt aliniați.

Hidrații de acid sulfuric.

Pentru acidul sulfuric sunt cunoscuți mai mulți hidrați cristalini, a căror compoziție este prezentată în Fig. 14. Dintre acestea, cea mai săracă în apă este sarea de oxoniu: H 3 O + HSO 4 -. Deoarece sistemul în cauză este foarte predispus la suprarăcire, temperaturile de îngheț observate efectiv în el sunt mult mai mici decât punctele de topire.

Orez. 14. Puncte de topire în sistemul H2O·H2SO4.

Acidul cu metal este specific pentru aceste clase de compuși. În cursul său, protonul de hidrogen este restaurat și, împreună cu anionul acid, este înlocuit cu un cation metalic. Acesta este un exemplu de reacție de formare a sării, deși există mai multe tipuri de interacțiuni care nu urmează acest principiu. Ele procedează ca redox și nu sunt însoțite de degajare de hidrogen.

Principiile reacțiilor acizilor cu metalele

Toate reacțiile cu metalul duc la formarea de săruri. Singura excepție este, probabil, reacția unui metal nobil cu acva regia, un amestec de acid clorhidric și orice altă interacțiune a acizilor cu metalele duce la formarea unei sări. Dacă acidul nu este nici sulfuric, nici nitric concentrat, atunci hidrogenul molecular este separat ca produs.

Dar atunci când acidul sulfuric concentrat reacționează, interacțiunea cu metalele are loc conform principiului unui proces redox. Prin urmare, au fost distinse experimental două tipuri de interacțiuni ale metalelor tipice și acizilor anorganici puternici:

• interacțiunea metalelor cu acizii diluați;
• interacțiunea cu acidul concentrat.

Reacțiile de primul tip au loc cu orice acid. Singura excepție este acidul concentrat și azotic de orice concentrație. Ele reacționează conform celui de-al doilea tip și conduc la formarea de săruri și produse de reducere a sulfului și a azotului.

Interacțiuni tipice ale acizilor cu metalele

Metalele situate în stânga hidrogenului din seria electrochimică standard reacționează cu alți acizi de diferite concentrații, cu excepția acidului azotic, formând o sare și eliberând hidrogen molecular. Metalele situate în dreapta hidrogenului din seria electronegativității nu pot reacționa cu acizii de mai sus și interacționează doar cu acidul azotic, indiferent de concentrația acestuia, cu acidul sulfuric concentrat și cu acva regia. Aceasta este o interacțiune tipică a acizilor cu metalele.

Reacțiile metalelor cu acid sulfuric concentrat

Reacții cu acid azotic diluat

Acidul azotic diluat reacționează cu metalele din stânga și din dreapta hidrogenului. În timpul reacției cu metalele active se formează amoniac, care se dizolvă imediat și interacționează cu anionul nitrat, formând o altă sare. cu metale activitate medie acidul reacţionează cu eliberarea de azot molecular. Cu inactiv, reacția continuă cu eliberarea de oxid dinitric. Cel mai adesea, într-o singură reacție se formează mai mulți produși de reducere a sulfului. Exemple de reacții sunt sugerate în anexa grafică de mai jos.

Reacții cu acid azotic concentrat

LA acest caz Azotul este, de asemenea, un agent oxidant. Toate reacțiile se termină cu formarea sării și izolarea.Scheme ale cursului reacțiilor redox sunt propuse în aplicația grafică. În acest caz, reacția cu elemente slab active merită o atenție deosebită. O astfel de interacțiune a acizilor cu metalele este nespecifică.

Reactivitatea metalelor

Metalele reacționează cu acizii destul de ușor, deși există mai multe substanțe inerte. Acestea sunt elemente care au un potențial electrochimic standard ridicat. Există o serie de metale care sunt construite pe baza acestui indicator. Se numește seria electronegativității. Dacă metalul se află în el la stânga hidrogenului, atunci este capabil să reacționeze cu acidul diluat.

Există o singură excepție: fierul și aluminiul, datorită formării de oxizi trivalenți pe suprafața lor, nu pot reacționa cu acidul fără încălzire. Dacă amestecul este încălzit, atunci inițial filmul de oxid al metalului intră în reacție, apoi se dizolvă în acidul însuși. Metalele situate în dreapta hidrogenului în seria electrochimică de activitate nu pot reacționa cu acid anorganic, inclusiv cu capră diluată. Există două excepții de la regulă: aceste metale se dizolvă în acid azotic concentrat și diluat și aqua regia. Doar rodiu, ruteniu, iridiu și osmiu nu pot fi dizolvate în acesta din urmă.

Orice acid este o substanță complexă, a cărei moleculă conține unul sau mai mulți atomi de hidrogen și un reziduu acid.

Formula acidului sulfuric este H2SO4. Prin urmare, compoziția moleculei de acid sulfuric include doi atomi de hidrogen și reziduul acid SO4.

Acidul sulfuric se formează atunci când oxidul de sulf reacţionează cu apa

SO3+H2O -> H2SO4

Acidul sulfuric pur 100% (monohidrat) este un lichid greu, vâscos ca uleiul, incolor și inodor, cu gust acru de „cupru”. Deja la o temperatură de +10 ° C, se solidifică și se transformă într-o masă cristalină.

Acidul sulfuric concentrat conține aproximativ 95% H2SO4. Și îngheață la temperaturi sub -20 ° C.

Interacțiunea cu apa

Acidul sulfuric este foarte solubil în apă, amestecându-se cu acesta în orice raport. Aceasta eliberează o cantitate mare de căldură.

Acidul sulfuric este capabil să absoarbă vaporii de apă din aer. Această proprietate este utilizată în industrie pentru uscarea gazelor. Gazele sunt uscate prin trecerea lor prin recipiente speciale cu acid sulfuric. Desigur, această metodă poate fi folosită doar pentru acele gaze care nu reacţionează cu ea.

Se știe că atunci când acidul sulfuric intră în contact cu multe substanțe organice, în special carbohidrați, aceste substanțe sunt carbonizate. Faptul este că carbohidrații, precum apa, conțin atât hidrogen, cât și oxigen. Acidul sulfuric le fură aceste elemente. Ceea ce rămâne este cărbune.

LA soluție apoasă Indicatorii H2SO4 de turnesol și metil portocaliu devin roșii, ceea ce indică faptul că această soluție are un gust acru.

Interacțiunea cu metalele

Ca orice alt acid, acidul sulfuric este capabil să înlocuiască atomii de hidrogen cu atomi de metal din molecula sa. Interacționează cu aproape toate metalele.

acid sulfuric diluat reacţionează cu metalele ca un acid normal. Ca rezultat al reacției, se formează o sare cu un reziduu acid SO4 și hidrogen.

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

DAR acid sulfuric concentrat este un agent oxidant foarte puternic. Oxidează toate metalele, indiferent de poziția lor în seria de tensiune. Și atunci când reacționează cu metalele, el însuși este redus la SO2. Hidrogenul nu este eliberat.

Сu + 2 H2SO4 (conc) = CuSO4 + SO2 + 2H2O

Zn + 2H2SO4 (conc) = ZnSO4 + SO2 + 2H2O

Dar aurul, fierul, aluminiul, metalele din grupa platinei nu se oxidează în acid sulfuric. Prin urmare, acidul sulfuric este transportat în rezervoare de oțel.

Sărurile acidului sulfuric, care se obțin în urma unor astfel de reacții, se numesc sulfați. Sunt incolore și se cristalizează ușor. Unele dintre ele sunt foarte solubile în apă. Doar CaSO4 și PbSO4 sunt puțin solubile. BaSO4 este aproape insolubil în apă.

Interacțiunea cu bazele

Reacția unui acid cu o bază se numește reacție de neutralizare. Ca rezultat al reacției de neutralizare a acidului sulfuric, se formează o sare care conține reziduul acid SO4 și apă H2O.

Exemple de reacții de neutralizare a acidului sulfuric:

H2SO4 + 2 NaOH = Na2SO4 + 2 H2O

H2SO4 + CaOH = CaSO4 + 2 H2O

Acidul sulfuric intră într-o reacție de neutralizare atât cu baze solubile, cât și cu baze insolubile.

Deoarece există doi atomi de hidrogen în molecula de acid sulfuric și sunt necesare două baze pentru a o neutraliza, acesta aparține acizilor dibazici.

Interacțiunea cu oxizii bazici

Din cursul școlar de chimie știm cum se numesc oxizii substanțe complexe, care include două element chimic, dintre care unul este oxigenul în starea de oxidare -2. Oxizii bazici sunt numiți oxizi ai 1, 2 și vreo 3 metale de valență. Exemple de oxizi bazici: Li2O, Na2O, CuO, Ag2O, MgO, CaO, FeO, NiO.

Cu oxizii bazici, acidul sulfuric intră într-o reacție de neutralizare. Ca rezultat al unei astfel de reacții, ca în reacția cu bazele, se formează sare și apă. Sarea conține reziduul acid SO4.

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

Interacțiunea cu sare

Acidul sulfuric reacționează cu sărurile acizilor mai slabi sau volatili, înlocuind acești acizi din ei. Ca rezultat al acestei reacții, o sare cu un reziduu acid SO4 și un acid

H2S04+BaCl2=BaS04+2HCI

Utilizarea acidului sulfuric și a compușilor săi

Terci de bariu BaSO4 este capabil să întârzie razele X. Umplându-l cu organele goale ale corpului uman, radiologii le examinează.

În medicină și construcții, gipsul natural CaSO4 * 2H2O, sulfatul de calciu hidrat este utilizat pe scară largă. Sarea lui Glauber Na2SO4 * 10H2O este folosită în medicină și medicina veterinară, în industria chimică - pentru producerea de sifon și sticlă. Sulfatul de cupru CuSO4 * 5H2O este cunoscut grădinarilor și agronomilor care îl folosesc pentru a controla dăunătorii și bolile plantelor.

Acidul sulfuric este utilizat pe scară largă în diverse industrii: chimică, prelucrarea metalelor, petrol, textile, piele și altele.

Cu acizi diluați, care prezintă proprietăți oxidante datorităioni de hidrogen(diluat sulfuric, fosforic, sulfuros, toate anoxice și acizi organici si etc.)

reacţionează metalele:
situat într-o serie de tensiuni la hidrogen(aceste metale sunt capabile să înlocuiască hidrogenul din acid);
formându-se cu aceşti acizi săruri solubile(sarea protectoare nu se formează pe suprafața acestor metale)
film).

Ca urmare a reacției, săruri solubile si iesi in evidenta hidrogen:
2A1 + 6HCI \u003d 2A1C1 3 + ZN 2
M g + H 2 SO 4 \u003d M gS O4 + H2
razb.
DIN u + H2S04 → X (deoarece C u se află după H 2)
razb.
Pb + H2 SO 4 → X (deoarece Pb SO 4 insolubil in apa)
razb.
Unii acizi sunt agenți oxidanți datorită elementului care formează un reziduu acid, printre care acidul sulfuric concentrat, precum și acidul azotic de orice concentrație. Astfel de acizi se numesc acizi oxidanți.

Anionii acestor acizi conțin atomi de sulf și azot grade superioare oxidare

Proprietățile oxidante ale reziduurilor acide sunt mult mai puternice decât cele ale hidrogenului H, prin urmare acizii azotic și sulfuric concentrat interacționează cu aproape toate metalele situate în seria de tensiuni atât înainte, cât și după hidrogen, altele decât aurulși platină. Deoarece agenții de oxidare în aceste cazuri nu sunt reziduuri acide (datorită atomilor de sulf și azot în cele mai înalte stări de oxidare), și nu nehidrogen H, atunci în interacțiunea acizilor sulfuric și azotic concentrat Cu metalele nu eliberează hidrogen. Metalul sub acțiunea acestor acizi este oxidat la stare de oxidare caracteristică (stabilă).și formează o sare, iar produsul reducerii acidului depinde de activitatea metalului și de gradul de diluție al acidului

Interacțiunea acidului sulfuric cu metalele

Acizii sulfuric diluați și concentrați se comportă diferit. Acidul sulfuric diluat se comportă ca un acid obișnuit. Metale active din seria de tensiune din stânga hidrogenului

Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Au

înlocuiți hidrogenul din acidul sulfuric diluat. Vedem bule de hidrogen atunci când acid sulfuric diluat este adăugat într-o eprubetă cu zinc.

H 2 SO 4 + Zn \u003d Zn SO 4 + H 2

Cuprul se află în seria tensiunilor după hidrogen - prin urmare, acidul sulfuric diluat nu acționează asupra cuprului. Și în acid sulfuric concentrat, zincul și cuprul se comportă în acest fel...

Zinc, ca metal activ, poate formă cu concentrat acid sulfuric, dioxid de sulf, sulf elementar și chiar hidrogen sulfurat.

2H 2 SO 4 + Zn \u003d SO 2 + ZnSO 4 + 2H 2 O

Cuprul este un metal mai puțin activ. Când interacționează cu acidul sulfuric concentrat, acesta îl reduce la dioxid de sulf.

2H2SO4 conc. + Cu \u003d SO 2 + CuSO 4 + 2H 2 O

În eprubete cu concentrat Acidul sulfuric eliberează dioxid de sulf.

Trebuie avut în vedere faptul că diagramele indică produse al căror conținut este maxim dintre posibilii produși de reducere a acidului.

Pe baza schemelor de mai sus, vom compune ecuațiile pentru reacții specifice - interacțiunea cuprului și magneziului cu acidul sulfuric concentrat:
0 +6 +2 +4
DIN u + 2H 2 SO 4 \u003d C uSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
conc.
0 +6 +2 -2
4M g + 5H 2 SO 4 \u003d 4M gSO 4 + H 2 S + 4H 2 O
conc.

Unele metale ( Fe. AI, Cr) nu interacționează cu sulfuric concentrat și acid azotic la temperatura normala, asa cum se intampla pasivare metal. Acest fenomen este asociat cu formarea unui film de oxid subțire, dar foarte dens, pe suprafața metalului, care protejează metalul. Din acest motiv, acizii azotic și acizii sulfuric concentrați sunt transportați în recipiente de fier.

Dacă metalul prezintă stări variabile de oxidare, atunci cu acizii care sunt agenți oxidanți datorită ionilor H + formează săruri în care starea sa de oxidare este mai mică decât stabilă, iar cu acizii oxidanți, săruri în care starea sa de oxidare este mai stabilă:
0 +2
F e + H 2 SO 4 \u003d F e SO 4 + H 2
0 razb. + 3
F e + H 2 SO 4 \u003d F e 2 (SO 4) 3 + 3 SO 2 + 6H 2 O
conc

I.I. Novoshinsky
N.S.Novoshinskaya